AT388724B

AT388724B - Verfahren zur herstellung eines veredelungsproduktes aus klaerschlaemmen

Info

Publication number: AT388724B
Application number: AT0175285A
Authority: AT
Inventors: Robert Ing Wolkenstein; Rudolf Dipl Ing Peer
Original assignee: Voest Alpine Ag
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1985-06-12
Publication date: 1989-08-25
Also published as: ATA175285A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Veredelungsprodukts aus Klärschlämmen, insbesondere eines Brennstoffes oder Kompostzusatzes, bei welchem die Klärschlämme mit Flockungshilfsmitteln und Kohlenstoffträgem versetzt und einer Entwässerung unterworfen werden. Es ist bereits eine Reihe derartiger Verfahren bekannt geworden, welche insbesondere unter Verwendung bestimmter Entwässerungseinrichtungen konzipiert wurden. So ist beispielsweise aus der EP-OS 53 251 ein Verfahren zur Entwässerung von Klärschlämmen bekannt geworden, bei welchem das Entwässerungsverhalten in einer Filterpresse durch Zugabe organischer Flockungshilfsmittel sowie von Zuschlagsstoffen verbessert wurde.

Als Zuschlagsstoffe wurden in derartigen Verfahren bereits feinteilige Kohlen oder Aschen vorgeschlagen, wobei die Bemessung der entsprechenden Menge mit Rücksicht auf den nachfolgenden Entwässerungsprozess gewählt werden musste. Je nach Wahl der Entwässerungsvorrichtung, welche bei den bekannten Verfahren durchwegs als Filterpresse gewählt wurde, wurde zum Zweck der Verbesserung der Entwässerungsleisilmg derartiger Pressen eine entsprechende mechanische Stabilität der Zuschlagsstoffe gefordert. Durch derartige mineralische Filterhilfsmittel konnte bei den gewählten Entwässerungseinrichtungen die Entwässerungsleistung erhöht werden. Eine Optimierung im Hinblick auf eine nachfolgende Verwendung des entwässerten Produktes konnte jedoch gleichzeitig nicht erzielt werden.

Teilweise wurden bei derartigen Verfahren hohe Anteile an inerten Entwässerungshilfsmitteln gefordert, welche bei einer nachfolgenden Verbrennung eine erhöhte Aschenmenge zur Folge haben.

Aus der DD-PS 201 878 ist bereits ein Verfahren zum Entwässern von Klärschlamm auf Filterpressen bekannt geworden, bei welchem nach dem Eindicken des Klärschlamms durch Schwerkraftsedimentation
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Die EP-OS 127 604 zeigt und beschreibt ein Verfahren zum Vorbehandeln von Schlämmen, bei welches. ! dem zu entwässernden Schlamm vor der mechanischen Entwässerung kohlenstoffhaltiges Material zugesetzt wird, um ein Produkt zu erhalten, welches leichter in einfachen mechanischen Entwässerungen entwässert weMen kann.
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vorgenommen wird. Eine derartige Zugabe, welche mit einer Veränderung des pH-Wertes einhergeht, wÜrde eine empfindliche Beeinträchtigung des Flockungsverhaltens bedeuten. Die Zugabe von Kohlenstoffträgem nach der Entwässerung erfolgt erfindungsgemäss in einem Mischer, insbesondere einer Zerkleinerungseinrichtung. Auf diese Weise wird eine Homogenisierung der Kohlenstoffträgerzugabe erreicht. Die Kohlenstoffzugabe bzw.

Kohlenstoffträgerzugabe kann im Falle eines Verbesserungskonzentrates für die Kompostierung zur Begünstigung der Verrottung auf die Verbesserung des Stickstoff-Kohlenstoff-Verhältnisses abzielen. Im Falle der Herstellung eines brennbaren Produktes kann die Kohlenstoffzugabe so bemessen werden, dass eine Verbrennung ohne zusätzliches Energieeinbringen oder sogar eine Verbrennung unter Energieabgabe möglich ist. In jedem Fall kann als Kriterium für die gewählte Menge des Kohlenstoffträgers das gewünschte Ausgangsprodukt herangezogen werden, da auf die Entwässerungstechnologie keine Rücksicht genommen werden muss. Die nachträgliche Zugabe von Kohlenstoff nach einer Entwässerung auf relativ hohen Trockensubstanzgehalt befreit diese Zugabe vom Erfordernis einer bestimmten mechanischen Konsistenz bzw.

Belastbarkeit des Kohlenstoffträgers und es können minderwertige Abfallstoffe zugesetzt werden.

Gegebenenfalls kann zusätzlich zu der nach dem Entwässerungsvorgang eingebrachten grösseren Teilmenge des Kohlenstoff trägers bereits vor der Entwässerung Kohlenstoffträger zugesetzt werden. In bevorzugter Weise erfolgt

eine Zugabe von Kohlenstoffträgem vor der Entwässerung in Form von flüssigen Kohlenstoffträgern insbesondere durch Aufsprühen.

In besonders einfacher Weise kann die Zugabe des Kohlenstoffträgers in Form von Kohleschlämme, Kohlenoder Koksstaub, entwässerten Stoffabfallschlämmen aus der Papierindustrie, Holzsplitt, Holzhobelspänen, Sägemehl, zerkleinerten Rindenabfá1len, Altöl und/oder pflanzlichen und tierischen Abfallmassen erfolgen. Die gleichzeitig mit einer, derartigen Kohlenstoffzugabe mögliche Zugabe von Kalk ist insbesondere für die selbstgängige Verbrennung oder die Verbrennung mit Energieüberschuss von Vorteil, da hier eine Entschwefelung beim Verbrennungsprozess erzielt werden kann.

Der Zusatz von Kohlenstoffträgern nach dem Entwässerungsvorgang bietet neben den eingangs genannten Vorteilen auch noch den wesentlichen Vorteil, dass ein Mischvorgang mit einer weitgehend vorgetrockneten Substanz wesentlich leichter und homogener möglich ist als mit einem noch pastösen Schlammkuchen. Die Verwendung einer Siebbandpresse hat gegenüber anderen Entwässerungseinrichtungen den Vorteil, dass keine Mindestmenge eines Feststoffzusatzes vor dem Entwässerungsvorgang erforderlich ist, um eine pressfähige Schlammstruktur zu erhalten. Es kann daher beim Einsatz einer Siebbandpresse der Feststoffzusatz in einer Weise erfolgen, dass je nach der gewünschten Verwendung, beispielsweise im Fall eines brennbaren Produktes die Aschmenge minimiert wird und der Heizwert auf die gewünschten Werte eingestellt wird.

Neben der Möglichkeit, die Gesamtmenge des Kohlenstoffträgers in Abhängigkeit vom gewünschten Heizwert des entwässerten Produktes vorzunehmen, besteht auch die Möglichkeit, die Korngrösse bzw. den Zerkleinerungsgrad der festen Kohlenstoffmenge in Abhängigkeit vom Verwendungszweck einzustellen, wobei für die Kompostierung eine geringere Korngrösse als für die Verbrennung gewählt wird.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenigstens 60 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 75 Gew.-%, der Gesamtmenge der Kohlenstoffzugabe nach der Entwässerung vorzunehmen.

Die als Zusatz in Frage kommenden festen Kohlenstoffträger werden mit Vorteil einer Zerkleinerung und einer Komgrössenklassierung unterworfen und es wird mit Vorteil für eine Zugabe vor der Entwässerung die Feinkornfraktion in einem gesonderten Mischer zugemengt.

Neben der Möglichkeit, gleichzeitig mit der Kunststoffzugabe in Hinblick auf die Entschwefelung Kalkzusätze beizumengen, besteht bei Verwendung einer Siebbandpresse der weitere Vorteil, dass Kalkmilch auf die Siebbandpresse selbst aufgesprüht werden kann oder CaC03 unmittelbar bei der Aufgabe auf die Siebbandpresse zugefügt werden kann. Die Kalkmilchzugabe hat hiebei insbesondere der pH-Einstellung für eine nachfolgende Kompostierung angepasst zu werden, um auf diese Weise eine Neutralisierung von bei der Kompostierung entstehenden Huminsäuren zu erzielen. Es kann aber auch ein für eine Entschwefelung günstiger Anteil für die Kalkzugabe gewählt werden.

Die erfindungsgemässe Verfahrensweise erlaubt die weitgehende Anpassung des Endproduktes an die gewünschte Verwendung, was im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens durch die Kombination einer Siebhandpresse als Entwässerungsvorrichtung mit einer Zugabe des Kohlenstoffträgers zumindest was seine Hauptmenge anlangt nach einer derartigen Entwässerung erreicht wird. Die Verwendung einer Siebbandpresse hat darüberhinaus den wesentlichen Vorteil, dass mit einer derartigen Einrichtung relativ hohe Entwässerungsleistungen von 20 bis 30 Gew.-% Trockensubstanz ohne weiteres erzielt werden können und daher die Verengung und Homogenisierung in einer Zerkleinerungsvorrichtung beim Zusatz des Kohlenstoffträgers ohne nennenswerte Schwierigkeiten vorgenommen werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten schematischen Flussdiagrammes näher erläutert.

In der Zeichnung ist mit (1) die Klärschlammaufgabe bezeichnet. Bei dem Klärschlamm kann es sich um Klärschlamm von Abwasseraufbereitungen für kommunale bzw. gewerbliche Abwässer handeln. Der Klärschlamm gelangt zunächst in einen Mischer (2), in welchem eine Homogenisierung vorgenommen wird.

Aus einem Vorratsbehälter (3) werden Flockungsmittel zudosiert, worauf die erzielte Mischung einem Mischreaktor (4) zugeführt wird. Nach Einstellung der gewünschten Flockung wird das Produkt auf eine Siebbandpresse (5) mit einer Hochdrucknachentwässerungsstufe aufgebracht Das Filtrat wird über eine Leitung (6) abgezogen. Im Anschluss an diese Entwässerung mittels der Siebbandpresse (5). mit welcher Trockensubstanzgehalte zwischen 15 und 25 Gew.-% ohne weiteres erzielt werden, gelangt der Kuchen in einen weiteren Mischer (7). Aus einem Vorratsbunker (8) wird der gewünschte Kalksatz in den Mischer (7) eingebracht, wobei der Mischer (7) als Zerkleinerungseinrichtung ausgebildet ist. Bei (9) werden feste und flüssige Kohlenstoffträger vorrätig gehalten.

Flüssige Kohlenstoffträger können über eine Leitung (10) unmittelbar einem Vormischer (11) in Bypass zur Leitung zum Mischer (2) zugesetzt werden. Über eine Leitung (12) kann flüssiger Kohlenstoffträger dem Mischer (7) zugeführt werden. Die festen Kohlenstoffträger werden einer Zerkleinerung, welche mit (13) angedeutet ist, unterworfen und anschliessend einer Klassierung, welche mit (14) bezeichnet ist, unterworfen. Überkom kann über eine Leitung (15) rückgeführt werden und wird neuerlich der Zerkleinerung (13) zugeführt. Nach erfolgter Klassierung kann gewünschtenfalls ein Feinanteil dem Vormischer (11) oder aber der den jeweiligen Verwendungszwecken angepasste Komgrössenbereich über eine Fördereinrichtung (16) dem Mischer (7) zugeführt werden.

Das im Mischer (7) homogenisierte und zerkleinerte Material kann je nach dem gewünschten Verwendungszweck einer mit (17) schematisch angedeuteten Verbrennung oder einer mit (18) schematisch angedeuteten Müllkompostierung zur Verfügung gestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE !. Verfahren zur Herstellung eines Veredelungsproduktes aus Klärschlämmen, insbesondere eines Brennstoffes oder Kompostzusatzes, bei welchem die Klärschlämme mit Flockungshilfsmitteln und Kohlenstoffträgem versetzt und einer Entwässerung unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerung mittels einer Siebbandpresse auf einen TS-Anteil von wenigstens 15 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 20 Gew.-%, vorgenommen wird und dass zumindest der grössere Teil der Gesamtzugabe eines Kohlenstoffträgers nach dieser Entwässerung in einen Mischer, insbesondere eine Zerkleinerungseinrichtung, erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine bereits vor der Entwässerung erfolgende Zugabe von Kohlenstoffträgem insbesondere durch Aufsprühen erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur, insbesondere gleichzeitig EMI3.1 vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des Kohlenstoffträgers in Form von Kohleschlämmen, Kohlen- oder Koksstaub, entwässerten Stoffabfallschlämmen aus der Papierindustrie, Holzsplitt, Holzhobelspänen, Sägemehl, zerkleinerten Rindenabfällen, Altöl und/oder pflanzlichen und tierischen Abfallmassen erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Entwässerung wenigstens 60 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 75 Gew.-%, der Gesamtmenge der Kohlenstoffzugabe zugesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Kohlenstoffträger einer Zerkleinerung und einer Komgrössenklassierung unterworfen werden und für eine Zugabe vor der Entwässerung die Feinkomfrakûon in einem gesondertem Mischer zugemengt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtmenge des Kohlenstoffträgers in Abhängigkeit vom gewünschten Heizwert des entwässerten Produktes erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrösse bzw. der Zerkleinerungsgrad der festen Kohlenstoffträger in Abhängigkeit vom Verwendungszweck eingestellt wird, wobei für die Kompostierung eine geringere Komgrösse als für die Verbrennung gewählt wird.